科學家發(fā)現(xiàn)一種可以預防原發(fā)性難產(chǎn)的肌動蛋白組氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶

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來源：科技部

2018-12-22

12月10日，美國斯坦福大學和德克薩斯大學等科研人員在Nature上發(fā)表了題為“SETD3 is an actin histidine methyltransferase that prevents primary dystocia”的文章，通過小鼠實驗發(fā)現(xiàn)了首個哺乳動物蛋白質(zhì)組氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶SETD3及其對平滑肌收縮的關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。

肌動蛋白是一類形成微絲的球狀多功能蛋白質(zhì) 。它基本上存在于所有真核細胞中 (唯一已知的例外是線蟲精子)，其中它可以以超過100μM的濃度存在；其質(zhì)量約為42kDa，直徑為4至7nm。人們發(fā)現(xiàn)哺乳動物肌動蛋白組氨酸73甲基化(actin-H73me)的存在已有五十余年。除了哺乳動物，actin-H73me也存在于另外幾種模式動植物中。盡管H73me的存在具有普遍性，但是這種甲基化修飾的功能及其催化的酶仍然是未解之謎。在本研究中，科研人員鑒定到SETD3(SET結(jié)構(gòu)域蛋白3)是生理性肌動蛋白組氨酸73的甲基轉(zhuǎn)移酶，進一步的結(jié)構(gòu)解析結(jié)果顯示，廣泛的相互作用網(wǎng)絡將肌動蛋白肽鏈“夾”到SETD3的表面并將H73正確定位到相應的催化域中，以促進甲基轉(zhuǎn)移。

H73me降低了肌動蛋白單體上的核苷酸交換率，并適度地加速了肌動蛋白絲的組裝。缺乏SETD3的小鼠在多個組織中顯示出actin-H73me的完全缺失，定量蛋白質(zhì)組學驗證了肌動蛋白-H73是SETD3主要的生理性底物。SETD3缺乏的雌性小鼠由于母體難產(chǎn)而導致產(chǎn)仔數(shù)嚴重減少，這種難產(chǎn)使用催產(chǎn)劑也難以緩解。此外，SETD3的缺失會損害信號誘導的原代人子宮平滑肌細胞的收縮。該項研究一方面發(fā)現(xiàn)了首個哺乳動物蛋白質(zhì)組氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶，另一方面揭示了SETD3和actin-H73me在調(diào)節(jié)平滑肌收縮方面的關(guān)鍵作用。

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